Pomoc producentowi złącza fotowoltaicznego w ulepszaniu badań niezawodności mechanicznej i elektrycznej

W miarę jak systemy fotowoltaiczne nadal rozwijają się na całym świecie, niezawodność złączy fotowoltaicznych i zespołów kablowych staje się coraz ważniejsza.

Złącze fotowoltaiczne może być narażone na działanie sił mechanicznych podczas instalacji, transportu, konserwacji i długotrwałej eksploatacji. Powtarzające się naprężenia rozciągające mogą potencjalnie wpływać na złącze, kabel lub przewód i ostatecznie prowadzić do uszkodzeń mechanicznych lub nieciągłości elektrycznej.

W ramach tego projektu producent komponentów fotowoltaicznych potrzebował dedykowanego systemu testowego do oceny trwałości swoich złączy PV pod wpływem powtarzających się ruchów rozciągających podczas obciążenia elektrycznego.

Celem klienta nie było jedynie zmierzenie maksymalnej siły rozciągającej złącza. Potrzebowali oni zrozumieć, czy powtarzające się ruchy mechaniczne mogą spowodować zerwanie przewodu, uszkodzenie złącza lub przerwanie ciągłości elektrycznej.

Klient poszukiwał rozwiązania testowego, które mogłoby połączyć mechaniczne obciążenie rozciągające z monitorowaniem ciągłości elektrycznej.

Ich kluczowe wymagania obejmowały:

• Testowanie zgodnie z UL 6703, punkt 9.4
• Powtarzający się ruch rozciągający w obie strony
• Kontrolowana i regulowana siła testowa
• Dokładny pomiar ruchu i siły
• Monitorowanie ciągłości elektrycznej podczas testowania
• Automatyczne cykle testowe
• Wydajne testowanie wielu próbek
• Interfejs PLC i ekran dotykowy w języku angielskim
• Niezawodne działanie w warunkach laboratoryjnych

Konwencjonalny tester wytrzymałości mógłby zapewnić pomiar siły, ale niekoniecznie kompletne rozwiązanie testowe wymagane do tego konkretnego testu niezawodności złączy PV.

Doprowadziło to do potrzeby bardziej specyficznego dla zastosowania systemu testowego.

Aby sprostać tym wymaganiom, Sinuo opracowało dedykowany system testowy do powtarzających się ruchów rozciągających złączy PV zgodnie z UL 6703.

Zamiast używać podstawowej maszyny wytrzymałościowej z jedną stacją, skonfigurowaliśmy sprzęt z czterema niezależnymi stacjami testowymi, co pozwoliło na wydajną ocenę wielu próbek złączy fotowoltaicznych.

Kompletny system łączy w sobie:

Sterowanie PLC + napęd silnika serwo + czujnik siły + precyzyjna prowadnica liniowa + monitorowanie ciągłości elektrycznej

Ta konfiguracja umożliwia maszynie wykonywanie kontrolowanego pionowego ruchu rozciągającego w obie strony, jednocześnie monitorując zarówno mechaniczne, jak i elektryczne zachowanie próbki.

Dlaczego cztery niezależne stacje testowe?

Jedną z ważnych decyzji projektowych w tym projekcie było zastosowanie czterech niezależnych stacji testowych.

Dla laboratorium przeprowadzającego kwalifikację złączy PV i testy niezawodności, testowanie jednej próbki na raz może znacznie wydłużyć całkowity okres testowania.

Konfiguracja czterostacyjna pozwala klientowi na:

• Wydajne testowanie wielu próbek
• Porównywanie różnych konstrukcji złączy
• Przeprowadzanie testów powtarzalności
• Poprawę wykorzystania laboratorium
• Skrócenie czasu oczekiwania operatora

Stacje są niezależnie konfigurowane, co zapewnia większą elastyczność dla różnych próbek testowych i programów testowych.

Dla producentów komponentów solarnych niezawodność złączy to coś więcej niż specyfikacja mechaniczna.

Złącze może doświadczać różnych form naprężeń mechanicznych przez cały okres eksploatacji. Jeśli powtarzające się obciążenie rozciągające prowadzi do uszkodzenia przewodu lub nieciągłości elektrycznej, wpływ może wykraczać poza samo złącze.

Dlatego testowanie niezawodności złączy PV odgrywa ważną rolę w rozwoju produktu, kontroli jakości i weryfikacji zgodności.

Celem tego projektu nie było jedynie zbudowanie maszyny zdolnej do rozciągania złącza.

Chodziło o stworzenie platformy testowej, która mogłaby odpowiedzieć na ważniejsze pytanie:

To było kluczowe wymaganie stojące za tym rozwiązaniem testowym zgodnym z UL 6703.